DE3048955A1

DE3048955A1 - Vakuum-trommelfilter

Info

Publication number: DE3048955A1
Application number: DE19803048955
Authority: DE
Inventors: Lothar 5276 Wiehl Michalski; Peter 5000 Köln Schönteich
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1980-12-24
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1982-07-08
Also published as: ZA818436B; JPS57132513A

Description

Vakuum-Trommelfilter
Die Erfindung betrifft ein Vakuum-Trommelfilter mit einer Filterkuchen-Abnahmevorrichtung außerhalb der Trommel und in deren Bereich im Inneren der Trommel einer ersten Blaszone mit einer Blasvorrichtung, die im wesentlichen aus wenigstens einem mit der feststehenden Hohlachse des Trommelfilters starr verbundenen, entlang der Trommelinnenwandung angeordneten Blasschuh mit einer Blasmittelzufllhrung besteht, welcher eine weitere Blaszone, insbesondere für ein Reinigungsmittel, mit einer Blasvorrichtung in Richtung der Trommelbewegung nachgeordnet ist.
Vakuum-Trommelfilter der genannten Gattung sind bekannt.
Beispielsweise ist im Lehrbuch "Filtration und Filter" von Dr. A. Kufferath, Chem. -Technischer Verlag, Dr. Gustav Bodenbender, Berlin-Steglitz, 1942, auf den Seiten 143 und f. der Aufbau eines derartigen Filters erläutert und im Schemabild 63 auf Seite 144 dargestellt.
Wesentliches Merkmal dieser Konstruktion ist die hohl ausgebildete feststehende Achse, die beiderseits nach außen in Auslaufköpfen mündet und in der alle Leitungen zum und vom Filter verlaufen, sowie die reichliche Bemessung dieser Leitungen, wodurch Drosselungen der Luft-und Flussigkeitsströme vermieden sind, und gegebenenfalls beliebige Anschlüsse für Sonderzwecke vorgesehen werden können.
Mit der Hohlachse des Filters steht eine Druckkammer in Verbindung, die dazu dient, an der Filterkuchen-Abnahmestelle eine vakuumfreie Zone zu schaffen. Die Druckkammer ist so ausgebildet, daß sie mittels einer Schleifdichtung an der Abnahmestelle die Einwirkung des Vakuums unterbricht. Die Dichtung liegt mit geringem, gleichmäßigem Druck an der Trommelwand an. In der Druckkammer sind zwei über die-ganze Trommelbreite verlaufende schmale Schlitze vorgesehen, von denen der eine oberhalb der Messerabnahmevorrichtung liegt und mit Druckluft gespeist wird, wodurch eine kräftige und restlose Lockerung und Abhebung des Filterkuchens erzielt wird.
Der zweite, unterhalb der Abnahmestelle angeordnete Schlitz, ist dazu bestimmt, bei der Verarbeitung von das Filtermaterial verschmierenden Trüben eine reinigende Rückspülung mit einer Reinigungs-Flussigkeit zu bewerkstelligen. Der in gleicher Weise wie der erste Schlitz gestaltete zweite Schlitz ermöglicht eine gründliche Rückspülung mit verhältnismäßig kleinen Flüssigkeitsmengen.
Bei der bekannten Filterbauart stellt sich insbesondere bei stark-abrasiven Feststoffen in der Trübe als Nachteil heraus, daß die Abdichtung der Druckkammer als Schleifdichtung ausgebildet ist, die mit Druck an der inneren Trommelwandung entlang schleift. Dadurch wird ein relativ hoher Verschleiß sowohl dieser Trommelinnenwandung als auch der Dichtung selbst verursacht, was ein häufiges Stillsetzen des Filters zur Folge hat, um die Schleifdichtungen zu erneuern.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Standzeit des Filters wesentlich zu verbessern, insbesondere durch Vermeidung des häufigen Auswechselns der Schleifdichtungen. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine möglichst unkomplizierte und dabei wirksame kombinierte Filtergewebe-Abblas- und Abreinigungsvorrichtung zu schaffen, die das Filtergewebe nach der Filterkuchen-Abnahme von störenden Feststoffrückständen möglichst restlos reinigt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die einander nachgeordneten Blasvorrichtungen in einem einteilig ausgeführten, mit seiner Fläche die unterschiedlichen Blaszonen überdeckenden Blasschuh vereinigt sind, wobei jede der Blasvorrichtungen mit einer Zufuhrung für Blasmittel ausgestattet ist, und daß die mit der Trommelwand in geringem Abstand als Dichtfläche zusammenwirkende, die Blaszonen überdeckende Fläche des einteiligen Blasschuhes mit einem auswechselbaren Futter belegt ist.
Durch die Anordnung der unterschiedlichen Blasvorrichtungen in einem einzigen, die Blaszonen insgesamt mit seiner Fläche überdeckenden Blasschuh werden diese von dem Unterdruckbereich des übrigen Trommel-Innenraumes bestens abgeschottet, wobei der entlang der Trommel-Innenwandung mit geringem Abstand angeordnete, mit der feststehenden Hohlachse des Trommelfiltes starr verbundene Blasschuh als berührungslose dynamische Dichtung nach Art einer Labyrinthdichtung eine vakuumfreie Zone schafft. Dadurch gelingt es beim Vakuum-Trommelfilter nach der Erfindung ohne Schleifdichtungen auszukommen und dabei im Dichtspalt die Blas- und Reinigungsmittel bei sehr sparsamem Verbrauch als Sperrmittel einzusetzen, wodurch ein optimaler Betrieb des Vakuum-Trommelfilters gewährleistet ist.
In Ausgestaltung des Filters ist vorgesehen, daß das Futter vorzugsweise eine elastische Kunststoffplatte ist, die aus verschleißfestem Material wie Polytetrafluoräthylen (genannt TEFLON) besteht, und deren Reinigungszone von eingedrungenen Feststoffrückständen durch Spülen mit einer Spülflüssigkeit gereinigt wird. Die Erfindung ermöglicht auf diese unkomplizierte und wirkungsvolle Weise eine optimale Funktion des Vakuum-Trommelfilters.
Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß mehrere Blasschuhe in Richtung der Trommelachse parallel nebeneinander angeordnet und an gemeinsame Blasmittel-Zuführungsleitungen angeschlossen sind.
Auf diese Weise bilden die Blasschuhe eine einzige, fertigungstechnisch günstige, untereinander gleiche Baugruppe, die nach dem Baukastensystem zur Ausstattung beispielsweise einer Typenreihe verschieden breiter Vakuum-Trommelfilter mit gestaffeltem Leistungsvermögen einheitlich verwendet werden können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung scbematisch dargestellten Ausfuhrungsbeispieles näher erldutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Vakuum-Trommelfilter gemäß der Erfindung im Schnitt, Fig. 2 einen Ausschnitt vom Trommelmantel des Filters gemäß Fig. 1, mit dem Blasschuh nach der Erfindung in vergrößertem Maßstab, teils in Ansicht, teils im Schnitt, Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Vakuun-Trommel£ilter gemäß der Erfindung aus einer gelochten bzw. mit Öffnungen versehenen Filtertrommel 1, die auf einer feststehenden Hohlachse 2 drehbeweglich gelagert ist, und im unteren Bereich in die zu entwässernde Trübe 4 eintaucht. Die Filtertrommel 1 ist von außen mit einem nicht näher dargestellten, feinmaschinen Filtergewebe 1' bespannt. Bei diesem kann es sich beispielsweise um ein Filtertuch oder auch um ein Gewebe aus rostfreiem Draht handeln. Die auf der feststehenden Hohlachse 2 gelagerte Filtertrotrimei 1 ist von einem Gehäuse 3 umgeben, das im unteren Bereich einen konisch ausgebildeten Trog 5 zur Aufnahme der Trübe 4 aufweist. Auf der rechten Seite der Darstellung ist am Gehäuse 3 ein messerartiges Abstreiforgan 5 zur Abnahme des Filterkuchens 6 vorgesehen, welches sich in Trommellängsrichtung bis an die (nicht dargestellte) Außenwandung der Filtertrommel erstreckt. Der- Innenraum der Filtertrommel 1 ist durch eine in der Darstellung ebenfalls nicht gezeigte Leitung mit einer Vakuum-Pumpe verbunden und wird von dieser im Zustand des Unterdruckes gehalten. In der Hohlach@@ 2 ist eine Leitung 7 angeordnet, die mit einer Entnahmeleitung 8 zum Absaugen des an der tiefsten Stelle des Trommelinnenraumes gebildeten Zentrat-Sumpfes 9 in diesen eintaucht. Ferner sind in der Hohlachse 2 die Leitungen 10 und 11 für die verschiedenen Blasmittel angeordnet. Die Leitung 10 führt Blasluft, während die Leitung 11 Spülmittel zuführt. Die beiden Rohre 10 und 11 münden in einen gemeinsamen Flansch 13, an den mit einem Gegenflanscb 14 der einteilige Blasschuh 15 angeschlossen ist. Dieser hat in seinem oberen Bereich 18 einen Blasmittelkanal 19, der mit einem düsenförmigen Austrittsschlitz 19' in der Blaszone 16 des Trommelmantels 1 mündet, während der im unteren Bereich 20 des einteiligen Blasschuhes 15 angeordnete Spülmittelkanal 21 mit einer Schlitzdüse 22 an der Spülzone 17 des Trommelmantels 1 mündet.
Die Ausgestaltung des Blasschuhes 15 geht aus Fig. 2 hervor. Die Darstellung zeigt den Trommelmantel 1 mit dem darüberliegenden Filtergewebe 1'. Im geringen Abstand vom Trommelinnenmantel, beispielsweise mit 1/10 bis 2/10 mm Abstand gegenüber dieser Trommelwandung 1 ist der einteilige Blasschuh 15 mit seiner Dichtflähe 15' angeordnet. Zu seiner starren Verbindung mit der zentralen Hohlachse 2 des Vakuum-Trommelfiltes 1 dient, wie bereits geschildert, der Flansch 14. Der Schuh 15 selbst besteht aus zwei miteinander durch Dichtungsflächen 29 und 30 verbundenen Gußkörpern 23 und 24. Dabei besteht der Gußkörper 24 aus der den eigentlichen Blasschuh 15 bildenden gekrümmten Grundplatte 25, die außen mit dem Futter 26 belegt ist.
Im Betrieb des Vakuum-Trommelfilters gemäß der Erfindung wird die Filtertrommel in Pfeilrichtung 27 in Umdrehungen versetzt. Aufgrund des Unterdruckes in der Filtertrommel 1 bildet sich im unteren Tauchbereich in die Trübe 4 auf dem Filtertuch 1' ein Filterkuchen 28, der nach Austritt des Trommelmantels 1 aus der Trübe 4 unter der Einwirkung des Unterdruckes weiter entwässert wird. Um den Filterkuchen 6 von der Filtertrommel 1 bzw. dem Filtergewebe 1' abnehmen zu können, wird der Unterdruck durch den dichtend an der Trommelinnenwandung 1 anliegenden Schuh 15 aufgehoben und durch den Blasmittelkanal 19 Druckluft von innen durch den Austrittsschlitz 19' durch das Filtergewebe 1' hindurchgeblasen und dadurch der Filterkuchen 28 abgehoben. Der auf diese Weise gelöste Filterkuchen 28 kann dann leicht vom Abstreiforgan 5 abgenommen werden. Im Anschluß an die Blaszone 16, in deren Bereich auch die Kuchenabnahme erfolgt, wird das vom Filterkuchen 28 befreite Filtergewebe infolge der Trommelumdrehung 27 über den in Trommellängsrichtung verlaufenden einteiligen Blasschuh 15 weiter geführt, wo dann im Bereich der Spülzone 17 eine vollständige Reinigung des Filtergewebes 1' durch eine Spülung mit Spülmittel von innen durch das Filtergewebe 1' hindurch erfolgt. Da der Blasschuh 15 gemäß Erfindung mit einer von innen auf das Filtergewebe 1' gerichteten, düsenförmigen Ausströmöffnung 22 versehen ist, die aus einem in Troimnellängsrichtung verlaufenden Schlitz besteht, kann das Spülmittel unter Druck auf verhältnismäßig schmalem Bereich das Filtergewebe 1' durchspülen und dadurch dessen Poren von etwaigen Feststoffrückständen befreien.
Das auf diese Weise von Feststoffrückständen befreite, gereinigte Filtergewebe 1' gelangt bei weiterer Drehbewegung des Trommelmantels 1 wiederum in die Trübe 4, woraus es erneut Feststoff aufnehmen kann.
Als Spülmedium kann Luft, Dampf oder auch Wasser benutzt werden.
Da mit Hilfe des erfindungsgemäßen Blasschuhes 15 nach dem Blasen in der Blaszone 16 und der Kuchenabnahme die Filtergewebeöffnungen durch die Spülung in der Spülzone wiederum vollständig von Feststoffrückständen befreit sind, wird nicht nur eine erhebliche Verbesserung der Filterwirkung sondern auch der Durchsatzleistung des Vakuum-Trommelfilters erreicht. Das aus der Trübe 4 nach innen angesaugte Filtrat 9 wird durch die Saugleitung 8 aus der Trommel 1 nach außen abgeführt. Uberschüssige Trübe 4 kann im Betrieb des Vakuum-Trommelfilters über ein Wehr 31 und einen Kanal 32 ablaufen.
Die erfindungsgemäße Filtergewebe-Abblas- und Reinigungsvorrichtung kann insbesondere auch bei Hochleistungs-Vakuum-Trommelfiltern mit Vorteil angewandt werden.

Claims

Patentanspr Uche 1. Vakuum-Trommelfilter mit einer Filterkuchen-Abnahmevorrichtung außerhalb der Trommel und in-deren Bereich im Inneren der Trommel einer ersten Blaszone mit einer Blasvorrichtung, die im wesentlichen aus wenigstens einem mit der feststehenden Hohlachse des Trommelfilters starr verbundenen, entlang der Trommelinnenwandung angeordneten Blasschuh mit einer Blasmittelzuführung besteht, welcher eine weitere Blaszone, insbesondere fUr ein Reinigungsmittel, mit einer Blasvorrichtung in Richtung der Trommelbewegung nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einander nachgeordneten Blasvorrichtungen (19, 19'; 21, 22) ein einem einteilig ausgeführten, mit seiner Fläche die unterschiedlichen Blaszonen (16, 17) überdeckenden Blasschuh (15) vereinigt sind, wobei jede der Blasvorrichtungen (19, 19'; 21, 22) mit einer Zufuhrung (19, 21) fUr Blasmittel ausgestattet ist, und daß die mit der Trommelwand (1) in geringem Abstand als Dichtfläche zusammenwirkende, die Blaszonen (16, 17) überdeckende Fläche (15') des einteiligen Blasschuhes (15) mit einem Futter (26) belegt ist.
2. Vakuum-Trommelfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter (26) auswechselbar auf dem Blasschuh (15) befestigt und vorzugsweise eine elastische Kunststoffplatte ist, die aus verschleißfestem Material wie Polytetrafluoräthylen (genannt TEFLON) besteht, und deren Dicke zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise 10 mm beträgt.
3. Vakuum-Trommelfilter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Blaszonen (16, 17) überdeckende Fläche (15') des Blasschuhes (15) als berührungslose Flächendichtung ausgebildet ist.
4. Vakuum-Trommelfilter nach einem der AnsprUche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Fläche (15') von der Trommelinnenwandung (1) zwischen 0,05 und 0,2 mm, vorzugsweise ca. 0,1 mm beträgt.
5. Vakuum-Trommelfilter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Innenwandung (1) der Trommel gerichteten Ausströmöffnungen vorzugsweise düsenförmig ausgebildete, in Richtung der Trommelachse verlaufende Schlitze (19', 22) sind.
6. Vakuum-Trommelfilter nach den AnsprUchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Blasschube (15) in Richtung der Trommelachse parallel nebeneinander angeordnet und an gemeinsame Blasmittel-Zuführungsleitungen (10, 11) angeschlossen sind.